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第6讲放射性勘探ppt

归档日期:06-10       文本归类:放射性勘探      文章编辑:爱尚语录

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  ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 第六章 放射性勘探 利用岩石中天然放射性元素含量及种类的差别,以及在人工放射源激发下岩石核辐射特征的不同,寻找矿产资源及解决包括水文、工程、环境地质在内的某些地质问题的地球物理方法。 由于放射性元素的衰变不受其自身化学状态、温度、压力和电磁场的影响,因此其 探测成果比较直观,容易 解释,成本低、效率高、 方法简便、不受环境干扰 等突出优点。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY §6.1 放射性探测基本知识 某些核素的原子核不稳定,能自发放出射线面变成另一种核素的原子核,这种现象称为放射性衰变,不稳定原子核的核素称为放射性核素。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 与地球同时生成的天然放射性核素,目前存在有180多种,主要是铀、钍、锕系列和钾的同位素。较高放射性元素含量出现在磁铁矿、磷灰石、萤石和黄铁矿等矿物中,较低含量常与富硅和碱金属矿物有关。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 铀矿产概述 据估计世界铀的地质储量229.59×10*8t, 目前世界铀矿探明储量340×10*4t,人们的 重点是寻找低成本开采矿山,即富矿或地 浸开采的矿山,加拿大是世界产铀大国, 产量占世界三成左右。 目前铀资源的主要用途是核电站发电,我国至今已建成8个 核电机组,有3个正在建设中,2005年发电量约为8.7×10*5KW·H,占全国总发电量的2.3%。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY §6.2 放射性测量方法及其应用 自然界中放射性元素分布相当广泛,各种岩矿石中的放射性元素的含量也有差异,用专门仪器在野外探测岩矿石所辐射的射线强度、能量及其分布,便有可能发现汉放射性元素的矿床,并确定岩矿石中放射性物质的含量。 放射性探测方法可分为两大类: 天然放射性方法 有γ测量法、α测量法 人工放射性方法 有X射线荧光法、中子法、 光核反应法 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 放射性勘查可以应用于寻找地下裂隙水、油气田、多金属矿产以及探查滑坡、地裂缝、塌陷、地震预报以及环境监测等。 一、地面γ测量 是利用记录γ射线强度的辐射仪,对近地表岩石或土壤的γ射线强度进行测量的一类野外工作方法。 注意:对异常起主要作用的是镭而不是铀。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 野外测量使用的辐射仪由探测器和记录装置两个主要部分组成。 20世纪70年代至80年代初,我国地面辐射仪主要有重庆地质仪器厂生产的FD-802型和上海地质仪器厂生产的 FD-3006型两种。这两种仪器都是数字显示型,都具有携带轻便、重量小并可连续测量等优点。 进行测量工作之前需要对辐射仪进行仪器标定。标定在已知含量的平衡铀饱和模型上进行,标定时一般借助于5号或6号镭源进行。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 工作期间每天工作前后都要检查仪器的灵敏度、稳定性是否符合要求,并且定期检查多台仪器对比的一致性。 γ测量的成果一般表示成实际资料图、γ强度等值线图、γ强度剖面图以及相对γ等值图和区域研究程度图等。 必须指出,引起异常的因素比较多,地面测量的探测深度一般不过1~2米,评价异常时,要注意该区镭、铀是否处于长期平衡状态。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 二、地面γ能谱测量 利用分别记录几种不同能量段内射线强度的能谱仪,测定岩石、土壤中的铀、钍钾含量的一类野外方法。 每一种γ辐射体都要放出各自特有的、能量确定的γ射线,将测得的γ强度与标准样品的γ强度进行对比和计算,可以确定该元素在土壤以及岩矿石中的含量。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 除数据采集方法之外,能谱测量的测网选择、比例尺的确定,甚至资料整理的方法都与测量相似。 20世纪80年代之前,主要适用重庆地质仪器厂生产的FD-840、FD-960四道自动能谱仪以及上海电子仪器厂的FD-3003野外能谱仪,目前应用的主要是上海地质仪器厂生产的FD-3022型能谱仪,可以直接将测点上所测定的总计数率和铀、钍、钾含量同时呈现在数字显示屏上。 根据野外所获得的铀、钍、钾含量,通常绘制成相应的含量剖面图、等值线平面图或剖面平面图,有时还要绘制钍铀比、钍钾比、铀钾比剖面图或等值线平面图。 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY §6.3 放射性物探的应用 一、核地球物理在寻找高放射性矿体中的应用 1.地面测量寻找铀矿的实例 某地区地质、相对γ强度综合平面图 1-中粒花岗岩 2-中细粒花岗岩 3-第四系 4-地质界线-γ异常编号 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 2.射气测量在寻找铀矿上的应用 某地区上坡上射气综合平面图 1-花岗岩 2-煌斑岩 3-破碎带 4-陡壁 5-射气等值线-γ异常点 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 二、放射性物探在寻找油气藏中的应用及实例 双河油田综合异常图 A-TC等值线图 B-TC剩余异常图 C- 第四纪地质图 D-构造图 1-砂岩尖灭圈闭及鼻状构造 2-综合化探异常 3-γ能谱异常 4-油田范围 5-断层及构造等深线 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 双河油田地面伽玛能谱 及法杯测量综合剖面图 1-中更新统褐色亚粘土 2-上更新统黄褐色亚粘土 3-全新统沙砾 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 三、放射性物探在寻找地热田中的应用及实例 安徽半汤综合剖面图 ECIT EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY

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